2013高二理科化学课堂训练-沉淀溶解平衡.doc

2013高二理科化学课堂训练（18） 沉淀溶解平衡（1）班别：_学号：_姓名：_【回顾小测】AgNO3溶液与NaCl溶液混合，1、可以观察到的现象是：_，写出此时溶液中存在的沉淀溶解平衡：_。2、如何证明溶液中存在Ag+?3、溶液中的Ag+与Cl-能够全部反应吗？_符合什么条件时我们就说溶液中的离子完全发生反应了？_4、判断沉淀溶解已达平衡状态的特征是：_、_【活动1】溶度积_与离子积_写出AgCl沉淀溶解平衡的常数表达式_1、此常数称为_，影响因素是：_2、任何时刻的沉淀溶解中的离子积_与溶度积_的关系如AgCl沉淀溶解平衡中：离子积：Qc=_QcKsp，溶液_（填“未饱和”“ 饱和”“ 过饱和”），溶质_结晶析出QcKsp，溶液_（填“未饱和”“ 饱和”“ 过饱和”），处于_QcKsp，溶液_（填“未饱和”“ 饱和”“ 过饱和”），溶质_，直到溶液饱和【活动2】Ksp与Qc的应用根据P65表3-5，计算1、 常温下，饱和AgCl溶液中c(Ag+)2、 常温下，0.01mol/L的FeCl3溶液中Fe3+开始沉淀及沉淀完全时溶液的C(OH-)。【活动3】1作图：在图示坐标系中，画出一定温度下AgCl溶解达平衡后，溶液中c(Ag+)随c(Cl)的变化曲线。2在图中有A、B、C三点，分别代表溶解达何种状况?能否比较该点Ksp与Qc的相对大小?由此可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解吗?（1）A点：Qc_Ksp，溶液_，溶质_（2）B点：Qc_Ksp，溶液_，处于_（3）C点：Qc_Ksp，溶液_，溶质_3、某温度时，BaSO4在水中的沉淀溶剂诶平衡曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )提示：BaSO4(s) Ba2+(aq)SO42(aq)的平衡常数Kspc(Ba2+)c(SO42)，称为溶度积常数。A加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点B通过蒸发可以使溶液由d点变到c点Cd点无BaSO4沉淀生成Da点对应的Ksp大于c点对应的Ksp【活动4】阅读资料：溶度积反映了物质在水中的溶解能力。对于同类型的难溶电解质(化学式所表示的组成中阴阳离子个数比相同,如AgCl、AgBr、AgI)而言，Ksp的数值越大难溶电解质在水中的溶解能力越强。如: Ksp(AgCl) Ksp(AgBr) Ksp(AgI) 溶解度: Ksp(AgCl) Ksp(AgBr) Ksp(AgI)1、根据P65表3-5判断CaCO3 、CaSO4、 BaSO4的溶解性强弱。2、除去NaCl溶液中的Na2SO4杂质,选择CaCl2还是BaCl2溶液做沉淀剂，为什么？后续操作是什么？【例5】某温度下，Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析，下列判断错误的是A. KspFe(OH)3 Ksp(CuS),故H2S饱和溶液中S2-浓度大于CuS饱和溶液中S2-浓度。3.(2012浙江十二校第二次联考)已知常温下,Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17,下列叙述中正确的是(C)A.常温下,AgCl在饱和NaCl溶液中的Ksp比在纯水中的Ksp小B.将0.001 molL-1 AgNO3溶液滴入KCl和KI的混合溶液中,一定先产生AgI沉淀C.向AgCl的悬浊液中加KI溶液,沉淀由白色转化为黄色D.向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体,有AgCl析出且溶液中c(Ag+)=c(Cl-)解析:Ksp只与温度有关,A错误;若溶液中c(Ag+)c(I-)Ksp(AgI),故向AgCl的悬浊液中加入KI溶液时,白色沉淀AgCl将转化为黄色沉淀AgI,C正确;向AgCl的饱和溶液中加入NaCl晶体时有AgCl析出,使溶液中c(Ag+)210-20时开始出现沉淀,则c(OH-) mol/L=1.010-9 mol/L,c(H+)5。6.在一定温度下,当Mg(OH)2固体在水溶液中达到下列平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体减少而c(Mg2+)不变,可采取的措施是(D)A.加MgSO4B.加HCl溶液C.加NaOHD.加水解析:加MgSO4会使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多,c(Mg2+)变大;加HCl溶液使该溶解平衡右移,Mg(OH)2固体减少,c(Mg2+)变大;加NaOH使该溶解平衡左移,Mg(OH)2固体增多。7.已知t 时,Ksp(AgCl)=410-10,该温度下AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法中不正确的是(B)A.图中a点对应的是t 时AgBr的不饱和溶液B.向AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点变为b点C.t 时,AgBr的Ksp为4.910-13D.t 时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K816解析:由题给t 时AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线可知,a点部分对应AgBr的不饱和溶液,A正确;在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体时,可促使平衡:Ag+Br-AgBr正向移动,c(Ag+)减小,B错误;由图中数据可确定AgBr的Ksp为4.910-13,C正确;当AgCl和AgBr同时存在时,K=816,D正确。8.下表是0.1 molL-1的部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH:阳离子Fe3+Fe2+Cu2+开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.06.7判断下列说法中正确的是(B)A.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,滴加氢氧化钠溶液时Fe2+先产生沉淀B.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,若除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可先加入稀硝酸,再加入氧化铜调节溶液的pH的范围为3.24.7C.相同温度下,KspCu(OH)2KspFe(OH)2D.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可加入足量的铁粉解析:从三种离子开始沉淀时的pH,可看出Fe(OH)3 沉淀时对OH-浓度要求最小,所以Fe3+先产生沉淀,A错;由表可知三种离子沉淀先后次序为:Fe3+、Cu2+、Fe2+,加入HNO3把Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH到Fe3+完全沉淀,pH3.2,而Cu2+尚不产生沉淀,pH4.7,B正确;Cu(OH)2、Fe(OH)2 是同类型化合物,由于Cu2+、Fe2+等浓度时,Cu(OH)2 沉淀时需OH-浓度小,所以KspCu(OH)2KspFe(OH)2,C错;D选项中,加入足量铁粉,把Cu2+也置换出来,D错。9.(双选题)(2013揭阳一中质检)下列液体均处于25 ,有关叙述正确的是(BD)A.25 时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)不变B.向浓度均为0.1 molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,说明KspCu(OH)2acdB.badcC.adcbD.abdc已知298 K时,Ksp(BaSO4)=1.110-10,上述条件下,溶液b中的S浓度为mol/L,溶液c中Ba2+的浓度为mol/L。某同学取同样的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为(设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。解析:(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。而BaCO3进行人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应BaCO3+2HClBaCl2+CO2+H2O,而BaCl2能溶于水,Ba2+是重金属离子,会被人体吸收而导致中毒。(2)S会抑制BaSO4的溶解,所以c(S)越大,c(Ba2+)越小。由于c(Ba2+)c(S)=1.110-10,所以溶液b中c(S)= molL-1=5.510-10 molL-1,溶液c中c(Ba2+)= molL-1=2.210-10 molL-1。溶液b、d混合后发生反应:Ba(OH)2+H2SO4BaSO4+2H2O,由题意知Ba(OH)2过量,溶液中c(OH-)=2=0.1 molL-1,c(H+)=110-13 molL-1,pH=13。答案:(1)BaCO3+2H+Ba2+CO2+H2O(2)B5.510-102.210-101312.(2013中山华桥中学质检)(1)在粗制CuSO45H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是。A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的。A.NaOHB.NH3H2OC.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4不一定能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.010-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.010-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于110-5 molL-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 molL-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为,通过计算确定上述方案(填“可行”或“不可行”)。(提示:lg 5=0.7)解析:(1)使Fe2+氧化为Fe3+可采用的是H2O2,然后再加入CuO或Cu(OH)2调整至溶液pH=4,若使用其他试剂,会引入杂质离子。(2)Cu(OH)2开始沉淀时溶液中c(OH-)23.0=3.010-20,c(OH-)=1.010-10 molL-1,溶液的pH为4;Fe3+完全沉淀时c(OH-)3110-5=8.010-38,c(OH-)=2.010-11 molL-1,溶液的pH为3.3;即当Fe3+完全沉淀时Cu(OH)2还未开始沉淀,方案可行。答案:(1)BCD(2)43.3可行13. (2013湛江质检)工业废水中常含有一定量的Cr2和Cr,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为:CrCr2Cr3+Cr(OH)3其中第步存在平衡:2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显色。(2)第步中,用FeSO47H2O还原Cr2的离子方程式:。(3)第步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq) 。常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol/L,溶液的pH应调至。方法2:电解法。该法用Fe作电极电解含Cr2的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。(4)用Fe作电极的原因为(结合电极反应式解释)。(5)阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释),溶液中同时生成的沉淀还有。解析:(1) pH=2的溶液显酸性,平衡向右移动,溶液显橙色;(3)将c(Cr3+)=10-5 mol/L代入Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,可计算出c(OH-)=1 mol/L ,则c(H+)=10-5 mol/L,溶液的pH应调至5;(4) 根据工艺流程知还原Cr2需要Fe2+,通过阳极反应(Fe-2e-Fe2+)产生还原剂Fe2+,应以铁作阳极;(5)阴极发生2H+2e-H2,c(H+)减小,溶液pH升高,Cr3+、 Fe3+转化为Cr(OH)3 与Fe(OH)3沉淀。答案:(1)橙 (2)14H+Cr2+6Fe2+ 6Fe3+2Cr3+7H2O(3)5 (4)阳极反应为Fe-2e-Fe2+,提供还原剂Fe2+(5)2H+2e-H2Fe(OH)314. (2013惠州质检)某同学拟用粗氧化铜(含少量FeO及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,流程如图:已知:氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3+1.93.2Cu2+4.76.7Fe2+79(1)写出步骤中氧化铜与盐酸反应的离子方程式:。(2)步骤中加入H2O2的目的是,沉淀的化学式为。(3)步骤中调节pH的最佳范围为,调节溶液pH的试剂X可以是。a.NaOHb.CuOc.Cu(OH)2d.NH3H2O(4)步骤的操作是,过滤、洗涤、干燥。为得到无水CuCl2,步骤需在干燥的HCl气流中加热CuCl22H2O,原因是。解析:(2)根据氢氧化物沉淀对应的pH可知Fe2+与Cu2+